Informatie

Wat is deze bacteriesoort?


Mag ik vragen wat de soort van deze bacterie is? Een opmerking daar zegt dat het waarschijnlijk E. coli is.

Disclaimer: ik heb geen idee over de gegeven video van bacteriën, omdat we worden gevraagd om het aantal ervan na 24 uur op te lossen.


Wat zijn bacteriesoorten?

Bacteriële systematiek heeft nog geen consensus bereikt voor het definiëren van de fundamentele eenheid van biologische diversiteit, de soort. De afgelopen halve eeuw van bacteriële systematiek werd gekenmerkt door verbeteringen in methoden voor het afbakenen van soorten als fenotypische en genetische clusters, maar de afbakening van soorten werd niet geleid door een op theorie gebaseerd concept van soorten. Eukaryotische systematisten hebben een universeel concept van soorten ontwikkeld: een soort is een groep organismen waarvan de divergentie wordt beperkt door een kracht van cohesie. divergentie tussen verschillende soorten is onomkeerbaar en verschillende soorten zijn ecologisch verschillend. In het geval van bacteriën worden deze universele eigenschappen niet bepaald door de genoemde soorten systematiek, maar door ecotypes. Dit zijn populaties van organismen die dezelfde ecologische niche bezetten, waarvan de divergentie herhaaldelijk wordt gezuiverd door natuurlijke selectie. Deze ecotypes kunnen worden ontdekt door verschillende universele op sequenties gebaseerde benaderingen. Deze moleculaire methoden suggereren dat een typische benoemde soort veel ecotypes bevat, elk met de universele kenmerken van soorten. Een benoemde bacteriesoort lijkt dus meer op een geslacht dan op een soort.


Bacteriële taxonomie: betekenis, belang en niveaus

De wetenschap van de classificatie van bacteriën wordt bacteriële taxonomie genoemd. Bacteriële taxonomie (G: taxis = ordening of orde, nomos = wet of nemein = verspreiden of regeren), bestaat in bredere zin uit drie afzonderlijke, maar onderling verbonden disciplines: classificatie, nomenclatuur en identificatie.

Classificatie verwijst naar de rangschikking van bacteriën in groepen of taxa (sing, taxon) op basis van hun onderlinge gelijkenis of evolutionaire verwantschap.

Nomenclatuur is de discipline die zich bezighoudt met de toewijzing van namen aan taxonomische groepen volgens gepubliceerde regels. Identificatie vertegenwoordigt de praktische kant van taxonomie, het proces om te bepalen of een bepaald isolaat tot een erkend taxon behoort. Het is hier te vermelden dat de term Bacteriële systematiek vaak wordt gebruikt voor bacteriële taxonomie.

Maar systematiek heeft een bredere betekenis dan taxonomie en wordt door velen gedefinieerd als de wetenschappelijke studie van organismen met als uiteindelijk doel ze op een ordelijke manier te karakteriseren en te rangschikken. Systematiek omvat daarom disciplines als morfologie, ecologie, epidemiologie, biochemie, moleculaire biologie en fysiologie van bacteriën.

Belang van bacteriële taxonomie:

Bacteriële taxonomie is echter belangrijk om de volgende redenen:

1. Bacteriële taxonomie voelt als een bibliotheekcatalogus die gemakkelijk toegang biedt tot een groot aantal boeken. Taxonomie helpt daarom bij het classificeren en ordenen van verbijsterende diversiteit van bacteriën in groepen of taxa op basis van hun onderlinge gelijkenis of evolutionaire verwantschap.

2. De wetenschap van bacteriologie is niet mogelijk zonder taxonomie, omdat deze bacteriën in betekenisvolle, bruikbare groepen met precieze namen plaatst, zodat bacteriologen ermee kunnen werken en efficiënt kunnen communiceren.

3. Bacteriële taxonomie helpt bacteriologen om voorspellingen te doen en hypothesen te formuleren voor verder onderzoek op basis van kennis van identieke bacteriën. Gemakshalve kan de bacterioloog voorspellen dat een bacterie in kwestie vergelijkbare kenmerken zou hebben als de relatieve bacterie waarvan de kenmerken al bekend zijn.

4. Bijdrage van bacteriële taxonomie bij het nauwkeurig identificeren van bacteriën is van praktisch belang. Voor het gemak draagt ​​bacteriële taxonomie vooral bij op het gebied van klinische microbiologie. Behandeling van bacteriële ziekten wordt vaak buitengewoon moeilijk als de ziekteverwekker niet goed wordt geïdentificeerd.

Rangen of niveaus van bacteriële taxonomie:

In bacteriële taxonomie wordt een bacterie binnen een kleine maar homogene groep in een rangorde of niveau geplaatst. Groepen van deze rang of niveau verenigen zich en vormen een groep met een hogere rang of niveau. In bacteriële taxonomie zijn de meest gebruikte rangen of niveaus in hun oplopende volgorde: soorten, geslachten, families, orden, klassen, phyla en domein (tabel 3.1).

Soort is de fundamentele taxonomische groep in bacteriële taxonomie. Groepen soorten worden vervolgens verzameld in geslachten (zingen, geslachten). Groepen geslachten worden verzameld in families (zingen, familie), families in orden, orden in klassen, klassen in phyla (zingen, phylum) en phyla in domein (de hoogste rang of niveau). Groepen bacteriën op elke rang of niveau hebben namen met uitgangen of achtervoegsels die kenmerkend zijn voor die rang of niveau.

Kenmerken gebruikt in bacteriële taxonomie:

1. Klassieke kenmerken (klassieke taxonomie):

Verschillende fenotypische kenmerken (bijv. morfologische, fysiologische en metabolische, ecologische) en genetische analyse worden al vele jaren gebruikt in bacteriële (microbiële) taxonomie.

Deze kenmerken worden beoordeeld en de gegevens worden gebruikt om bacteriën te groeperen tot op de taxonomische ladder van soort tot domein. Klassieke kenmerken zijn heel nuttig bij de routinematige identificatie van bacteriën en bieden ook aanwijzingen voor fylogenetische relaties tussen hen en met andere organismen.

Morfologische kenmerken:

Verschillende morfologische kenmerken, bijv. celvorm, celgrootte, koloniale morfologie, rangschikking van flagella, celmotiliteitsmechanisme, ultrastructurele kenmerken, kleurgedrag, endosporenvorming, sporenmorfologie en -locatie, en kleur worden normaal gesproken gebruikt om micro-organismen te classificeren en te identificeren.

Morfologische kenmerken spelen een belangrijke rol bij microbiële classificatie en identificatie om de volgende redenen:

(i) Ze zijn gemakkelijk te bestuderen en te analyseren, vooral in eukaryote micro-organismen en relatief complexe prokaryoten.

(ii) Ze variëren normaal gesproken niet sterk met veranderingen in de omgeving, omdat ze worden veroorzaakt door de expressie van veel genen en daarom meestal genetisch stabiel zijn.

(iii) Morfologische gelijkenis tussen micro-organismen is vaak een goede indicatie van fylogenetische verwantschap.

Enkele taxonomisch bruikbare morfologische kenmerken en hun variaties zijn weergegeven in tabel 3.2.

Fysiologische en metabolische kenmerken:

Sommige fysiologische en metabolische kenmerken zijn zeer nuttig bij het classificeren en identificeren van micro-organismen, omdat ze direct verband houden met de aard en activiteit van microbiële enzymen en transporteiwitten.

Enkele van de belangrijkste fysiologische en metabolische kenmerken die in de microbiële taxonomie worden gebruikt, zijn voedingstypen, celwandcomponenten, koolstof- en stikstofbronnen, energiemetabolisme, osmotische tolerantie, zuurstofrelaties, temperatuurrelaties, zoutvereisten en -tolerantie, secundaire metabolieten, opslaginsluitsels, enz.

Enkele taxonomisch bruikbare fysiologische en metabolische kenmerken en hun variaties worden gegeven in tabel 3.3.

Ecologische kenmerken:

Ecologische kenmerken, d.w.z. de kenmerken van de relatie van micro-organismen met hun omgeving, dragen aanzienlijk bij aan de microbiële taxonomie. Het is omdat zelfs zeer nauw verwante micro-organismen aanzienlijk kunnen verschillen met betrekking tot hun ecologische kenmerken.

Gemakshalve verschillen micro-organismen die in zoetwater-, zee-, terrestrische en menselijke lichaamsomgevingen leven van elkaar en van die in verschillende omgevingen.

Enkele van de belangrijkste ecologische kenmerken die in de microbiële taxonomie worden gebruikt, zijn echter levenscycluspatronen, de aard van de symbiotische relatie, pathogene aard en variaties in de vereisten voor temperatuur, pH, zuurstof en osmotische concentraties.

genetische analyse:

Genetische analyse wordt meestal gebruikt bij de classificatie van eukaryote micro-organismen omdat de soort in deze organismen wordt gedefinieerd in termen van seksuele reproductie die daarin voorkomt. Deze analyse wordt soms gebruikt bij de classificatie van prokaryotische micro-organismen, met name die welke de processen van conjugatie en transformatie gebruiken voor genuitwisseling.

Leden van het geslacht Escherichia kunnen bijvoorbeeld conjugeren met de leden van de geslachten Shigella en Salmonella, maar niet met die van de geslachten Enterobacter en Proteus. Dit toont aan dat de leden van de eerste drie geslachten nauwer aan elkaar verwant zijn dan aan Enterobacter en Proteus.

Studies van transformatie met geslachten zoals Bacillus, Haemophilus Micrococcus, Rhizobium, enz. onthullen dat transformatie plaatsvindt tussen verschillende bacteriesoorten, maar slechts zelden tussen geslachten.

Dit levert bewijs voor een nauwe verwantschap tussen soorten, aangezien transformatiestaarten optreden, tenzij de genomen erg op elkaar lijken. Bacteriële plasmiden die genen dragen die coderen voor fenotypische eigenschappen dragen ongetwijfeld bij aan de microbiële taxonomie, aangezien ze in de meeste geslachten voorkomen.

2. Moleculaire kenmerken:

Sommige recente moleculaire benaderingen zoals genomische DNA-GC-verhoudingen, nucleïnezuurhybridisatie, nucleïnezuursequencing, ribotypering en vergelijking van eiwitten zijn steeds belangrijker geworden en worden routinematig gebruikt voor het bepalen van de kenmerken van micro-organismen die in microbiële taxonomie moeten worden gebruikt.

Genomisch DNA GC-verhoudingen (G + C-gehalte):

Genomische DNA GC-ratio (G + C) is de eerste, en mogelijk de eenvoudigste, moleculaire benadering die wordt gebruikt in microbiële taxonomie. De GC-ratio wordt gedefinieerd als het percentage guanine plus cytosine in het DNA van een organisme.

De GC-verhouding de basenvolgorde en varieert als volgt met volgordeveranderingen:

De GC-ratio van DNA van dieren en hogere planten ligt gemiddeld rond de 40% en varieert tussen 30 en 50%. Daarentegen varieert de GC-ratio van zowel eukaryote als prokaryote micro-organismen sterk. Prokaryote GC-ratio is het meest variabel, variërend van ongeveer 20% tot bijna 80%. Ondanks zo'n breed scala aan variaties, is de GC-verhouding van stammen binnen een bepaalde soort constant.

Genomische DNA GC-verhoudingen van een grote verscheidenheid aan micro-organismen zijn bepaald, en kennis van deze verhouding kan nuttig zijn in microbiële taxonomie, afhankelijk van de situatie. Voor het gemak kunnen twee micro-organismen identieke GC-verhoudingen hebben en toch zowel taxonomisch als fylogenetisch vrij weinig verwant blijken te zijn, omdat een verscheidenheid aan basensequenties mogelijk is met DNA van een enkele basensamenstelling.

In dit geval zijn de identieke GC-verhoudingen nutteloos met het oog op microbiële taxonomie. Als de GC-verhouding van twee micro-organismen daarentegen meer dan ongeveer 10% verschilt, zullen ze weinig DNA-sequenties gemeen hebben en daarom is het onwaarschijnlijk dat ze nauw verwant zijn.

GC-ratiogegevens zijn op ten minste twee volgende manieren waardevol in microbiële taxonomie:

(i) Ze kunnen een classificatieschema van micro-organismen bevestigen dat is ontwikkeld met behulp van andere gegevens. Als micro-organismen in hetzelfde taxon sterk variëren in hun GC-verhoudingen, verdient het taxon te worden verdeeld.

(ii) GC-verhouding lijkt nuttig te zijn bij het karakteriseren van bacteriële geslachten, aangezien de variatie binnen een geslacht gewoonlijk minder dan 10% is, hoewel de inhoud sterk kan variëren tussen geslachten.

Voor het gemak zijn Staphylococcus en Micrococcus de geslachten van grampositieve cocci die veel kenmerken gemeen hebben, maar die in hun GC-ratio met meer dan 10% verschillen. De eerste heeft een GC-ratio van 30-38%, terwijl de laatste 64-75% is.

Nucleïnezuurhybridisatie (Genomische hybridisatie):

Nucleïnezuurhybridisatie of genomische hybridisatie meet de mate van overeenkomst tussen twee genomen (nucleïnezuren) en is nuttig voor het differentiëren van twee bacteriën (micro-organismen). DNA-DNA-hybridisatie is nuttig om alleen nauw verwante bacteriën te bestuderen, terwijl DNA-RNA-hybridisatie helpt om verre verwante bacteriën te vergelijken.

1. DNA-DNA-hybridisatie:

Dubbelstrengs DNA geïsoleerd uit één bacterie wordt bij de juiste temperatuur gedissocieerd in enkele strengen die radioactief worden gemaakt met 32 ​​P, 3 H of 14 C.

Evenzo wordt dubbelstrengs DNA geïsoleerd uit een andere bacterie gedissocieerd in enkele strengen die niet radioactief worden gemaakt. De niet-radioactieve enkelstrengs DNA-moleculen mogen eerst binden aan een nitrocellulosefilter en ongebonden strengen worden verwijderd door te wassen.

Nu wordt het filter met gebonden DNA-strengen geïncubeerd met het radioactieve enkelstrengs DNA onder optimale omstandigheden van annealing. Gloeien is een interessant kenmerk van enkelstrengs DNA waarbij de strengen, bij afkoeling, de neiging hebben om opnieuw te associëren om automatisch een dubbele helixstructuur te vormen.

Gloeien vindt optimaal plaats wanneer de temperatuur tot ongeveer 25°C onder de smelttemperatuur (Tm) wordt gebracht in een oplossing met een hoge ionconcentratie.

Tijdens incubatie hybridiseren de radioactieve enkelvoudige DNA-strengen echter met niet-radioactieve enkelvoudige DNA-strengen, afhankelijk van hun homologie in de basensequentie. Vervolgens wordt de vulstof gewassen om ongebonden radioactieve DNA-moleculen te verwijderen en wordt de radioactiviteit van de gehybridiseerde radioactieve DNA-moleculen gemeten.

Hierna wordt de hoeveelheid radioactiviteit in de gehybridiseerde radioactieve DNA-moleculen vergeleken met de controle die als 100% wordt genomen, en deze vergelijking geeft een kwantitatieve maat voor de mate van complementariteit van de twee soorten DNA, dwz homologie tussen de twee DNA's. De procedure is schematisch weergegeven in Fig. 3.1.

Hoewel er geen vaste afspraak is over hoeveel hybridisatie tussen twee DNA's nodig is om twee bacteriën aan dezelfde taxonomische rangorde toe te kennen, wordt 70% of meer complementariteit van de twee DNA's aanbevolen om de twee bacteriën die tot dezelfde soort behoren te beschouwen.

Daarentegen is een graad van ten minste 25% vereist om te beweren dat de twee bacteriën in hetzelfde geslacht zouden moeten verblijven. Een mate van complementariteit in het bereik van 10% of minder geeft aan dat de twee bacteriën taxonomisch verder verwant zijn.

DNA-DNA-hybridisatie is een gevoelige methode om subtiele verschillen in de genen van twee bacteriën (ook andere microben) aan het licht te brengen en is daarom nuttig voor het differentiëren van nauw verwante bacteriën.

Er zijn DNA-homologiestudies uitgevoerd op meer dan 10.000 bacteriën die behoren tot ongeveer 2.000 soorten en enkele honderden geslachten. Het is een krachtig hulpmiddel gebleken bij het oplossen van veel problemen van bacteriële taxonomie, met name op soortniveau.

2. DNA-RNA-hybridisatie:

DNA-RNA-hybridisatie helpt, in tegenstelling tot DNA-DNA-hybridisatie, ver verwante bacteriën (micro-organismen) te vergelijken met behulp van radioactief ribosomaal RNA (rRNA) of transfer-RNA (tRNA).

Het wordt mogelijk omdat de DNA-segmenten (genen) die rRNA en tRNA transcriberen slechts een klein deel van het totale DNA-genoom vertegenwoordigen en niet zo snel zijn geëvolueerd als de meeste andere genen die coderen voor eiwitten (dwz ze zijn meer geconserveerd in vergelijking met genen die coderen voor eiwitten) .

Van de verschillende rRNA's is gevonden dat het 16S-rRNA van prokaryoten en het analoge 18S-rRNA van eukaryote organismen het meest geschikt zijn voor vergelijking van hun sequenties in taxonomische studies. Een van de belangrijkste effecten van rRNA-onderzoeken op taxonomie, gemakshalve, is de erkenning van drie belangrijke domeinen: de Archaea, de Bacteria en de Eukarya door Woese en Collega's in 1990.

De DNA-RNA-hybridisatietechniek is vergelijkbaar met die welke wordt gebruikt voor DNA-DNA-hybridisatie. Het filtergebonden niet-radioactieve ssDNA wordt geïncubeerd met radioactief rRNA, gewassen en geteld.

Een nog nauwkeurigere meting van complementariteit wordt verkregen door de temperatuur te vinden die nodig is om de helft van het radioactieve rRNA uit het filter te dissociëren en te verwijderen, hoe hoger deze temperatuur, hoe sterker het DNA-rRNA-complex en hoe gelijker de basensequenties.

Er is echter DNA-RNA-hybridisatie gedaan met duizenden bacteriën om hun taxonomische relaties te onthullen. Dergelijke studies werden gedaan met zuivere bacterieculturen tot 1997-98, maar sindsdien zijn er technieken ontwikkeld om rRNA-genen rechtstreeks uit natuurlijke habitats te herstellen. Dit wordt gemeenschapsanalyse van rRNA van natuurlijke bacteriële gemeenschap genoemd.

Nucleïnezuursequencing:

Nucleïnezuur (DNA en RNA) sequencing is een ander moleculair kenmerk dat helpt om de genomische structuren direct te vergelijken. De meeste aandacht is besteed aan de sequencing van respectievelijk 5S- en 16S-rRNA's geïsoleerd uit de 50S- en 30S-subeenheden van 70S prokaryotisch ribosoom.

Zoals vermeld in DNA-RNA-hybridisatie, zijn rRNA's bijna ideaal voor de studies van bacteriële (microbiële) evolutie en verwantschap omdat:

(i) Ze zijn essentieel voor ribosomen die in alle bacteriën worden aangetroffen,

(ii) Hun functies zijn hetzelfde in alle ribosomen, en

(iii) Hun structuur verandert zeer langzaam met de tijd, d.w.z. ze zijn meer geconserveerd.

De procedure van rRNA-sequencing omvat de volgende stappen:

(i) rRNA wordt geïsoleerd uit het ribosoom en gezuiverd,

(ii) Reverse transcriptase-enzym wordt gebruikt om complementair DNA (cDNA) te maken met behulp van primers die complementair zijn aan geconserveerde rRNA-sequenties,

(iii) Het cDNA wordt geamplificeerd met behulp van polymerasekettingreactie (PCR) en ten slotte,

(iv) Van het cDNA wordt de sequentie bepaald en de rRNA-sequentie wordt afgeleid uit de resultaten.

Shotgun-sequencing en andere technieken voor genoomsequencing hebben geleid tot de karakterisering van veel prokaryotische genomen (ongeveer 100) in een zeer korte tijd en nog veel meer worden gesequenced. Directe vergelijking van volledige genoomsequenties zal ongetwijfeld een belangrijk hulpmiddel worden bij het bepalen van de classificerende categorieën van prokaryoten.

Ribotypering is een techniek die het unieke patroon meet dat wordt gegenereerd wanneer DNA van een bacterie (ook alle andere organismen) wordt verteerd door een restrictie-enzym en de fragmenten worden gescheiden en onderzocht met een rRNA-sonde.

De techniek omvat geen nucleïnezuursequencing. Ribotypering is nuttig gebleken voor bacteriële identificatie en heeft veel toepassingen gevonden in klinische diagnostiek en voor microbiële analyses van voedsel, water en dranken.

Ribotypering is een snelle en specifieke methode voor bacteriële identificatie. Het is zo specifiek dat het de bijnaam '8216moleculaire vingerafdrukken'8217 heeft gekregen omdat er voor vrijwel elke bacterie (elk organisme) een unieke reeks banden verschijnt.

Bij ribotypering wordt eerst het DNA geïsoleerd uit een kolonie of vloeibare kweek van de te identificeren bacterie. Met behulp van polymerasekettingreactie (PCR) worden genen van DNA voor rRNA (bij voorkeur 16S-rRNA) en verwante moleculen geamplificeerd, behandeld met een of meer restrictie-enzymen, gescheiden door elektroforese en vervolgens onderzocht met rRNA-genen.

Het patroon dat wordt gegenereerd uit de DNA-fragmenten op de gel wordt vervolgens gedigitaliseerd en een computer gebruikt om dit patroon te vergelijken met patronen van andere bacteriën die beschikbaar zijn uit een database.

Vergelijking van eiwitten:

De aminozuursequenties van eiwitten zijn directe reflecties van mRNA-sequenties en zijn daarom nauw verwant aan de structuren van de genen die coderen voor hun synthese. In het licht hiervan blijken de vergelijkingen van eiwitten van verschillende bacteriën taxonomisch zeer nuttig.

Hoewel er veel methoden zijn om eiwitten te vergelijken, is de meest directe benadering het bepalen van de aminozuursequenties van eiwitten met dezelfde functie.

Wanneer de sequenties van eiwitten met dezelfde functies in twee bacteriën vergelijkbaar zijn, worden de bacteriën die ze bezitten als nauw verwant beschouwd. De sequenties van cytochromen en andere elektronentransporteiwitten, histonen, warmtesokeiwitten en een verscheidenheid aan enzymen zijn echter gebruikt in taxonomische studies.


Wat zijn bacteriën en wat doen ze?

Bacteriën zijn microscopisch kleine eencellige organismen die in hun miljoenen voorkomen, in elke omgeving, zowel binnen als buiten andere organismen.

Sommige bacteriën zijn schadelijk, maar de meeste hebben een nuttig doel. Ze ondersteunen vele vormen van leven, zowel plantaardig als dierlijk, en ze worden gebruikt in industriële en medicinale processen.

Men denkt dat bacteriën de eerste organismen waren die ongeveer 4 miljard jaar geleden op aarde verschenen. De oudst bekende fossielen zijn van bacterie-achtige organismen.

Bacteriën kunnen de meeste organische en sommige anorganische verbindingen als voedsel gebruiken, en sommige kunnen extreme omstandigheden overleven.

Een groeiende interesse in de functie van het darmmicrobioom werpt nieuw licht op de rol die bacteriën spelen in de menselijke gezondheid.

Share on Pinterest Bacteriën zijn eencellige organismen.

Bacteriën zijn eencellige organismen die geen plant of dier zijn.

Ze zijn meestal enkele micrometers lang en leven samen in gemeenschappen van miljoenen mensen.

Een gram aarde bevat doorgaans ongeveer 40 miljoen bacteriecellen. Een milliliter zoet water bevat meestal ongeveer een miljoen bacteriecellen.

Er wordt geschat dat de aarde minstens 5 niet-miljoen bacteriën bevat, en men denkt dat een groot deel van de biomassa van de aarde uit bacteriën bestaat.

Er zijn veel verschillende soorten bacteriën. Een manier om ze te classificeren is op vorm. Er zijn drie basisvormen.

  • Bolvormig: Bacteriën in de vorm van een bal worden cocci genoemd en een enkele bacterie is een coccus. Voorbeelden zijn de streptokokkengroep, die verantwoordelijk is voor 'keelontsteking'.
  • Staafvormig: deze staan ​​bekend als bacillen (enkelvoud bacil). Sommige staafvormige bacteriën zijn gebogen. Deze staan ​​bekend als vibrio. Voorbeelden van staafvormige bacteriën zijn: Bacillus anthracis (B. anthracis), of miltvuur.
  • Spiraal: Deze staan ​​bekend als spirilla (enkelvoud spirillus). Als hun spoel erg strak is, staan ​​​​ze bekend als spirocheten. Leptospirose, de ziekte van Lyme en syfilis worden veroorzaakt door bacteriën van deze vorm.

Er zijn veel variaties binnen elke vormgroep.

Bacteriële cellen zijn anders dan plantaardige en dierlijke cellen. Bacteriën zijn prokaryoten, wat betekent dat ze geen kern hebben.

Een bacteriële cel omvat:

  • Capsule: Een laag die bij sommige bacteriën aan de buitenkant van de celwand wordt aangetroffen.
  • Celwand: Een laag die is gemaakt van een polymeer dat peptidoglycaan wordt genoemd. De celwand geeft de bacterie zijn vorm. Het bevindt zich buiten het plasmamembraan. Bij sommige bacteriën is de celwand dikker, de zogenaamde Gram-positieve bacteriën.
  • Plasmamembraan: Gevonden in de celwand, dit genereert energie en transporteert chemicaliën. Het membraan is permeabel, wat betekent dat er stoffen doorheen kunnen.
  • Cytoplasma: Een gelatineuze substantie in het plasmamembraan die genetisch materiaal en ribosomen bevat.
  • DNA: Hierin staan ​​alle genetische instructies die gebruikt zijn bij de ontwikkeling en functie van de bacterie. Het bevindt zich in het cytoplasma.
  • Ribosomen: hier worden eiwitten gemaakt of gesynthetiseerd. Ribosomen zijn complexe deeltjes die zijn opgebouwd uit RNA-rijke korrels.
  • Flagellum: Dit wordt gebruikt voor beweging, om bepaalde soorten bacteriën voort te stuwen. Sommige bacteriën kunnen er meer dan één hebben.
  • Pili: Deze haarachtige aanhangsels aan de buitenkant van de cel zorgen ervoor dat het aan oppervlakken blijft kleven en genetisch materiaal naar andere cellen kan overbrengen. Dit kan bijdragen aan de verspreiding van ziekten bij mensen.

Bacteriën voeden zich op verschillende manieren.

Heterotrofe bacteriën, of heterotrofen, krijgen hun energie door organische koolstof te consumeren. De meeste absorberen dood organisch materiaal, zoals ontbindend vlees. Sommige van deze parasitaire bacteriën doden hun gastheer, terwijl andere hen helpen.

Autotrofe bacteriën (of gewoon autotrofen) maken hun eigen voedsel, hetzij door:

  • fotosynthese, met behulp van zonlicht, water en koolstofdioxide, of
  • chemosynthese, met behulp van koolstofdioxide, water en chemicaliën zoals ammoniak, stikstof, zwavel en andere

Bacteriën die gebruik maken van fotosynthese worden fotoautotrofen genoemd. Sommige soorten, bijvoorbeeld cyanobacteriën, produceren zuurstof. Deze speelden waarschijnlijk een cruciale rol bij het creëren van zuurstof in de atmosfeer van de aarde. Anderen, zoals heliobacteriën, produceren geen zuurstof.

Degenen die chemosynthese gebruiken, staan ​​​​bekend als chemoautotrofen. Deze bacteriën worden vaak aangetroffen in oceaanopeningen en in de wortels van peulvruchten, zoals luzerne, klaver, erwten, bonen, linzen en pinda's.

Bacteriën zijn te vinden in bodem, water, planten, dieren, radioactief afval, diep in de aardkorst, poolijs en gletsjers, en warmwaterbronnen. Er zijn bacteriën in de stratosfeer, tussen 6 en 30 mijl hoog in de atmosfeer, en in de diepten van de oceaan, tot 32.800 voet of 10.000 meter diep.

Aeroben, of aerobe bacteriën, kunnen alleen groeien waar zuurstof is. Sommige soorten kunnen problemen veroorzaken voor de menselijke omgeving, zoals corrosie, vervuiling, problemen met de helderheid van het water en slechte geuren.

Anaëroben, of anaërobe bacteriën, kunnen alleen groeien als er geen zuurstof is. Bij mensen is dit meestal in het maagdarmkanaal. Ze kunnen ook gas, gangreen, tetanus, botulisme en de meeste tandinfecties veroorzaken.

Facultatieve anaëroben, of facultatief anaërobe bacteriën, kunnen met of zonder zuurstof leven, maar ze geven de voorkeur aan omgevingen waar zuurstof aanwezig is. Ze worden meestal aangetroffen in bodem, water, vegetatie en een aantal normale flora van mens en dier. Voorbeelden zijn onder meer: Salmonella.

Mesofielen, of mesofiele bacteriën, zijn de bacteriën die verantwoordelijk zijn voor de meeste menselijke infecties. Ze gedijen goed bij gematigde temperaturen, rond de 37°C. Dit is de temperatuur van het menselijk lichaam.

Voorbeelden zijn onder meer: Listeria monocytogenes, Pesudomonas maltophilia, Thiobacillus novellus, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyrogenes, Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli, en Clostridium kluyveri.

De menselijke darmflora, of het darmmicrobioom, bevat nuttige mesofiele bacteriën, zoals voeding Lactobacillus acidophilus.

Extremofielen, of extremofiele bacteriën, zijn bestand tegen omstandigheden die voor de meeste levensvormen als te extreem worden beschouwd.

Thermofielen kunnen leven bij hoge temperaturen, tot 75 tot 80°C, en hyperthermofielen kunnen overleven bij temperaturen tot 113°C.

Diep in de oceaan leven bacteriën in totale duisternis door thermische ventilatieopeningen, waar zowel de temperatuur als de druk hoog zijn. Ze maken hun eigen voedsel door zwavel te oxideren dat diep uit de aarde komt.


Bacteriënlijsten

Gram-positieve bacteriën wanneer ze eronder worden geplaatst ‘gram kleuring’ zijn getint met een violet/blauwe kleur. In tegenstelling tot gram-negatieve bacteriën die de kristalviolette vlek niet kunnen vasthouden, kunnen deze dat wel. Gram-negatieve bacteriën nemen in plaats daarvan fuchsine- of safraninevlekken aan, die roze en rood lijken.

Dus wanneer grampositieve en negatieve bacteriën het gramkleuringsproces doorlopen, blijkt dat de positieve de kristalviolette vlek kan vasthouden vanwege de grote hoeveelheid peptidoglycaangehalte in de celwand. Negatieven zoals vermeld, kunnen deze kleur niet behouden nadat deze in een ontkleuringsoplossing is gewassen.

Dit is hoe wetenschappers de twee kunnen onderscheiden op basis van hoe ze reageren op de vlekkleuren. Hier is een lijst met bacterienamen die alle soorten bacteriën dekken, waar je misschien nog nooit van hebt gehoord. Die vind je in de volgende lijst met verschillende soorten bacteriën.

Gram-positieve bacteriën

• S. saprophyticus
• S. bovis
• C. urealyticum
• Staph aureus
• B. cereus
• S. pneumoniae
• A. adiacenen
• S. mitis-groep
• S. agalactiae
• S. lugdunensis
• C. jelkenium
• Lactobacillus sp.
• C.septicum
• Veillonella
• Eubacterium
• Clostridium sp.
• C. moeilijk
• C. perfringens
• Listeria monocytogenes
• Erysipelothrix rhusiopathiae
• Arcanobacterium bemolyticum

Gram-negatieve bacteriën

• Proteus spp.
• Escherichia coli
• Morganella
• N. gonorroe
• Moraxella catarrhalis
• N. meningitidis
• Klebsiella pneumoniae
• Aeromonas hydrophila
• Providencia
• Enterobacter cloacae
• Cariobacter hominis
• H. influenzae
• Alkaligenen
• Burkholderia cepacia
• H. para-influenza
• Pasturella multocida
• Kingella kingae
• Brucella sp.
• C. jejuni
• Haemophilus aphrophilus
• Stenotrophomonas maltophilia

Lijst van bacteriën met capsules

De beschermende structuur die schimmels of bacteriën omringt, is eiwit dat deel uitmaakt van een capsule. Het is een materiaal genaamd polysacharide, dat op zijn plaats wordt gehouden door covalente hechtingen aan lipide-A-moleculen of fosfolipide. Deze laag bevindt zich buiten de celwand van de bacterie. Deze extracellulaire laag beschermt de cel tegen elementen van buitenaf die gevaarlijk kunnen blijken te zijn, zoals uitdroging of fagocytose. Deze bacteriën kunnen de oorzaak zijn van verschillende infectieziekten die zich binnen het systeem van een persoon kunnen ontwikkelen. Dit soort capsulebacteriën vallen onder grampositieve en negatieve bacteriënlijsten.

  • Klebsiella pneumoniae
  • Escherichia coli
  • Streptococcus pyogenes
  • Haemophilus influenzae
  • Bacillus megaterium

Lijst met virussen

Wil je voor ons schrijven? Nou, we zijn op zoek naar goede schrijvers die het woord willen verspreiden. Neem contact met ons op, dan praten we verder.

Een virus dat een klein infectieus agens is, kan zich alleen vermenigvuldigen binnen een organisme, binnen zijn celstructuur. Een enkel viraal deeltje wordt aangeduid als ‘virion’. Het kan worden overgedragen van de ene plant naar de andere, van het ene dier naar het andere, van de ene plant naar een dier en zelfs naar de mens. Er zijn verschillende manieren waarop iemand een virale infectie kan krijgen, bijvoorbeeld door in contact te komen met iemand die griep, een verkoudheid of een seksueel overdraagbare aandoening heeft.

Bacteriën in urine

De meest voorkomende soorten bacteriën die in de urine worden aangetroffen, veroorzaken verschillende ziekten, waaronder bacteriële infecties in het menselijk lichaam. Problemen zoals soa's, urineweginfectie, vorming van urinewegstenen, enzovoort, worden veroorzaakt door deze bacteriën.

  • Chlamydia
  • Lactobacillus
  • Proteus
  • Escherichia coli (E.coli)
  • Mycoplasma

De samengestelde lijsten hebben betrekking op de meeste bacterietypen die er zijn, inclusief de virussen die bepaalde ziekten veroorzaken. Ik hoop dat dit een geschikte bron is om te weten wat voor soort bacteriën er onder ons bestaan.

Gerelateerde berichten

Bacteriën kunnen worden geclassificeerd als gramnegatieve en grampositieve bacteriën. Het volgende artikel geeft u het onderscheid tussen hen op basis van verschillende kenmerken.

Bacteriën worden ingedeeld in twee groepen - aëroob en anaëroob, op basis van de behoefte aan zuurstof. Anaërobe bacteriën kunnen overleven zonder de aanwezigheid van zuurstof. We zullen dit bespreken&hellip

Gram-negatieve bacteriën verwijzen naar een brede categorie bacteriën die de kristalviolette kleurstof niet kunnen vasthouden vanwege hun duidelijke celwandstructuur. Meer weten over dergelijke bacteriën en hellip


Verschillende soorten bacteriën

Bacteriële classificatie is complexer dan die op basis van basisfactoren, zoals of ze schadelijk of nuttig zijn voor de mens of de omgeving waarin ze voorkomen. Dit artikel geeft je een gedetailleerde classificatie van bacteriën.

Bacteriële classificatie is complexer dan de classificatie op basis van basisfactoren, zoals of ze schadelijk of nuttig zijn voor de mens of de omgeving waarin ze voorkomen. Dit artikel geeft je een gedetailleerde classificatie van bacteriën.

Wat zijn bacteriën?

Bacteriën (enkelvoud: bacterie) zijn eencellige organismen die alleen door een microscoop kunnen worden gezien. Ze zijn er in verschillende soorten en maten, en hun maten worden gemeten in micrometer –, wat een miljoenste deel van een meter is. Er zijn verschillende soorten bacteriën en ze komen overal en in alle soorten omgevingen voor.

Wil je voor ons schrijven? Nou, we zijn op zoek naar goede schrijvers die het woord willen verspreiden. Neem contact met ons op, dan praten we verder.

Er zijn verschillende groepen bacteriën, die tot dezelfde familie behoren en uit dezelfde bacteriën zijn geëvolueerd (voorouderlijk). Elk van deze typen heeft echter zijn eigen bijzondere kenmerken die zijn geëvolueerd na scheiding van de oorspronkelijke soort. De classificatie van bacteriën is gebaseerd op vele factoren, zoals morfologie, DNA-sequencing, behoefte aan zuurstof en koolstofdioxide, kleurmethoden, aanwezigheid van flagellen, celstructuur, enz. Dit artikel geeft u de classificatie van deze micro-organismen op basis van alle these factors, as well as a few other factors.

Classification of Bacteria

Before the invention of the DNA sequencing technique, bacteria were mainly classified based on their shapes – also known as morphology, biochemistry and staining – i.e. either Gram positive or Gram negative staining. Nowadays, along with the morphology, DNA sequencing is also used in order to classify bacteria. DNA sequencing helps in understanding the relationship between two types of bacteria i.e. if they are related to each other despite their different shapes. Along with the shape and DNA sequence, other things such as their metabolic activities, conditions required for their growth, biochemical reactions (i.e., biochemistry as mentioned above), antigenic properties etc. are also helpful in classifying the bacteria.

Based on Morphology, DNA Sequencing, and Biochemistry

Based on the morphology, DNA sequencing, conditions required and biochemistry, scientists have come up with the following classification with 28 different bacterial phyla:

  1. Acidobacteria
  2. Actinobacteriën
  3. Aquificae
  4. Bacteroidetes
  5. Caldiserica
  6. Chlamydiae
  7. chloorbi
  8. Chloroflexi
  9. Chrysiogenetes
  10. cyanobacteriën
  11. Deferribacteres
  12. Deinococcus-Thermus
  13. Dictyoglomi
  14. Elusimicrobia
  15. Fibrobacteres
  16. Firmicutes
  17. Fusobacteriën
  18. Gemmatimonadetes
  19. Lentisphaerae
  20. Nitrospira
  21. Planctomycetes
  22. Proteobacteriën
  23. Spirochaetes
  24. Synergistetes
  25. Tenericutes
  26. Thermodesulfobacteria
  27. Thermotogae
  28. Verrucomicrobia

Each phylum further corresponds to the number of species and genera of bacteria. In a broad sense, this bacterial classification includes bacteria which are found in various types of environment such as fresh-water bacteria, saline-water bacteria, bacteria that can survive extreme temperatures (as in sulfur-water-spring bacteria and bacteria found in Antarctica ice), bacteria that can survive in highly acidic environment, bacteria that can survive in highly alkaline environment, bacteria that can withstand high radiations, aerobic bacteria, anaerobic bacteria, autotrophic bacteria, heterotrophic bacteria, and so on…


Definition of Bacterial Isolation

Bacterial isolation is defined as the technique of separating één soort of bacteria from the bacteria’s mixed culture by different plating methods like pouring, spreading, streaking, and serial dilution. The growth of bacteria can be observed over the solid nutrient medium, in the liquid broth medium and some automated liquid culture medium. To visualize and isolate the bacteria in solid media, we need to add the bacterial suspension into or on the media.

Oppositely, the bacterial inoculum in the liquid broth is characterized by the turgid media. De automated liquid culture medium also detects bacteria’s presence through various characteristics like production of carbon dioxide. Therefore, bacterial isolation provides an important tool to study the morphological, physiochemical and pathogenic properties of the bacteria that has been isolated.


Bacteria Characteristics

Bacteria are single-celled organisms. They lack organelles such as chloroplasts and mitochondria, and they do not have the true nucleus found in eukaryotic cells. Instead, their DNA, a double strand that is continuous and circular, is located in a nucleoid. The nucleoid is an irregularly shaped region that does not have a nuclear membrane. Bacteria also have a cell membrane and a cell wall that is often made of peptidoglycan. Samen worden het celmembraan en de celwand de celenvelop genoemd. Many bacteria need a cell wall in order to survive.

Reproduction occurs through binary fission, which is the splitting of a bacterial cell after it reaches a certain size. Bacteria reproduce asexually, so the two daughter cells that result from binary fission have the same DNA as the parent cell. However, some bacteria can also exchange genetic material among one another in a process known as horizontal gene transfer. This method involves two already existing bacteria it is not a form of transmission from parent to child.


What is this species of bacteria? - Biologie

Biological species concept

The biological species concept defines a species as members of populations that actually or potentially interbreed in nature, not according to similarity of appearance. Although appearance is helpful in identifying species, it does not define species.

Appearance isn't everything
Organisms may appear to be alike and be different species. For example, Western meadowlarks (Sturnella verwaarlozing) and Eastern meadowlarks (Sturnella magna) look almost identical to one another, yet do not interbreed with each other — thus, they are separate species according to this definition.

The Western meadowlark (left) and the Eastern meadowlark (right) appear to be identical, and their ranges overlap, but their distinct songs prevent interbreeding.

Adding to the problem
We already pointed out two of the difficulties with the biological species concept: what do you do with asexual organisms, and what do you do with organisms that occasionally form hybrids with one another? Other difficulties include:

    What is meant by "potentially interbreeding?" If a population of frogs were divided by a freeway, as shown below, that prevented the two groups of frogs from interbreeding, should we designate them as separate species? Probably not — but how distantly separated do they have to be before we draw the line?

are species with a geographic distribution that forms a ring and overlaps at the ends. The many subspecies of Ensatina salamanders in California exhibit subtle morphological and genetic differences all along their range. They all interbreed with their immediate neighbors with one exception: where the extreme ends of the range overlap in Southern California, E. klauberi en E. eschscholtzii do not interbreed. So where do we mark the point of speciation?

This trilobite lineage below evolved gradually over time:

Should we consider trilobite A as a separate species from trilobite D, and if so, where should we divide the lineage into separate species?


Scientists Created Bacteria With a Synthetic Genome. Is This Artificial Life?

In a milestone for synthetic biology, colonies of E. coli thrive with DNA constructed from scratch by humans, not nature.

Scientists have created a living organism whose DNA is entirely hu man-made — perhaps a new form of life, experts said, and a milestone in the field of synthetic biology.

Researchers at the Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Britain reported on Wednesday that they had rewritten the DNA of the bacteria Escherichia coli, fashioning a synthetic genome four times larger and far more complex than any previously created.

The bacteria are alive, though unusually shaped and reproducing slowly. But their cells operate according to a new set of biological rules, producing familiar proteins with a reconstructed genetic code.

The achievement one day may lead to organisms that produce novel medicines or other valuable molecules, as living factories. These synthetic bacteria also may offer clues as to how the genetic code arose in the early history of life.

“It’s a landmark,” said Tom Ellis, director of the Center for Synthetic Biology at Imperial College London, who was not involved in the new study. “No one’s done anything like it in terms of size or in terms of number of changes before.”

Each gene in a living genome is detailed in an alphabet of four bases, molecules called adenine, thymine, guanine and cytosine (often described only by their first letters: A, T, G, C). A gene may be made of thousands of bases.

Genes direct cells to choose among 20 amino acids, the building blocks of proteins, the workhorses of every cell. Proteins carry out a vast number of jobs in the body, from ferrying oxygen in the blood to generating force in our muscles.

Nine years ago, researchers built a synthetic genome that was one million base pairs long. The new E. coli genome, reported in the journal Nature, is four million base pairs long and had to be constructed with entirely new methods.

The new study was led by Jason Chin, a molecular biologist at the M.R.C. laboratory, who wanted to understand why all living things encode genetic information in the same baffling way.

The production of each amino acid in the cell is directed by three bases arranged in the DNA strand. Each of these trios is known as a codon. The codon TCT, for example, ensures that an amino acid called serine is attached to the end of a new protein.

Since there are only 20 amino acids, you’d think the genome only needs 20 codons to make them. But the genetic code is full of redundancies, for reasons that no one understands.

Amino acids are encoded by 61 codons, not 20. Production of serine, for example, is governed by six different codons. (Another three codons are called stop codons they tell DNA where to stop construction of an amino acid.)

Like many scientists, Dr. Chin was intrigued by all this duplication. Were all these chunks of DNA essential to life?

“Because life universally uses 64 codons, we really didn’t have an answer,” Dr. Chin said. So he set out to create an organism that could shed some light on the question.

Afbeelding

After some preliminary experiments, he and his colleagues designed a modified version of the E. coli genome on a computer that only required 61 codons to produce all of the amino acids the organism needs.

Instead of requiring six codons to make serine, this genome used just four. It had two stop codons, not three. In effect, the researchers treated E. coli DNA as if it were a gigantic text file, performing a search-and-replace function at over 18,000 spots.

Now the researchers had a blueprint for a new genome four million base pairs long. They could synthesize the DNA in a lab, but introducing it into the bacteria — essentially substituting synthetic genes for those made by evolution — was a daunting challenge.

The genome was too long and too complicated to force into a cell in one attempt. Instead, the researchers built small segments and swapped them piece by piece into E. coli genomes. By the time they were done, no natural segments remained.

Much to their relief, the altered E. coli did not die. The bacteria grow more slowly than regular E. coli and develop longer, rod-shaped cells. But they are very much alive.

Dr. Chin hopes to build on this experiment by removing more codons and compressing the genetic code even further. He wants to see just how streamlined the genetic code can be while still supporting life.

The Cambridge team is just one of many racing in recent years to build synthetic genomes. The list of potential uses is a long one. One attractive possibility: Viruses may not be able to invade recoded cells.

Many companies today use genetically engineered microbes to make medicines like insulin or useful chemicals like detergent enzymes. If a viral outbreak hits the fermentation tanks, the results can be catastrophic. A microbe with synthetic DNA might be made immune to such attacks.

Recoding DNA could also allow scientists to program engineered cells so that their genes won’t work if they escape into other species. “It creates a genetic firewall,” said Finn Stirling, a synthetic biologist at Harvard Medical School who was not involved in the new study.

Researchers are also interested in recoding life because it opens up the opportunity to make molecules with entirely new kinds of chemistry.

Beyond the 20 amino acids used by all living things, there are hundreds of other kinds. A compressed genetic code will free up codons that scientists can use to encode these new building blocks, making new proteins that carry out new tasks in the body.

James Kuo, a postdoctoral researcher at Harvard Medical School, offered a note of caution. Tacking bases together to make genomes remains enormously costly.

“It’s just way too expensive for academic groups to keep pursuing,” Dr. Kuo said.

But E. coli is a workhorse of laboratory research, and now it’s clear that its genome can be synthesized. It’s not hard to imagine that prices will fall as demands for custom, synthetic DNA rise. Researchers could apply Dr. Chin’s methods to yeast or other species.


Streptococcus pyogenes

BSIP/UIG/Universal Images Group/Getty Images

Streptococcus pyogenes bacteria typically colonize the skin and throat areas of the body. S. pyogenes reside in these areas without causing issues in most cases. Echter, S. pyogenes can become pathogenic in individuals with compromised immune systems. This species is responsible for a number of diseases that range from mild infections to life-threatening illnesses. Some of these diseases include strep throat, scarlet fever, impetigo, necrotizing fasciitis, toxic shock syndrome, septicemia, and acute rheumatic fever. S. pyogenes produce toxins that destroy body cells, specifically red blood cells and white blood cells. S. pyogenes are more popularly known as "flesh-eating bacteria" because they destroy infected tissue causing what is known as necrotizing fasciitis.